أدى اختراع الكهرباء إلى تغيير ثوري في حياة الإنسان. اخترعنا العديد من التطبيقات المبتكرة للكهرباء لنجعل حياتنا اليومية أسهل. اليوم تعمل جميع معداتنا تقريبًا بالكهرباء. يُعرف تدفق الشحنة بالتيار. تحتاج الأجهزة المختلفة إلى كمية مختلفة من التيار بناءً على متطلباتها الوظيفية. بعض الأجهزة حساسة للغاية لدرجة أنها تتضرر عند توصيل كمية كبيرة من التيار إليها. لذلك ، لحفظ مثل هذا الموقف ومراقبة مقدار التيار المطلوب أو المستخدم في تطبيق ما ، يجب قياس التيار. هذا هو المكان الذي يلعب فيه المستشعر الحالي. أحد هذه المستشعرات هو مستشعر التيار ACS712.
ما هو مستشعر التيار ACS712؟
يتسبب التيار المتدفق عبر موصل في انخفاض الجهد. العلاقة بين التيار والجهد يحددها قانون أوم. في الأجهزة الإلكترونية ، تؤدي الزيادة في مقدار التيار فوق متطلباته إلى زيادة التحميل ويمكن أن يتلف الجهاز.
قياس التيار ضروري للعمل السليم للأجهزة. قياس الجهد هو مهمة سلبية ويمكن القيام به دون التأثير على النظام. في حين أن قياس التيار هو مهمة تطفلية لا يمكن اكتشافها مباشرة على أنها جهد.
ACS712
لقياس التيار في الدائرة ، يلزم وجود جهاز استشعار. مستشعر التيار ACS712 هو المستشعر الذي يمكن استخدامه لقياس وحساب مقدار التيار المطبق على الموصل دون التأثير على أداء النظام.
مستشعر التيار ACS712 هو مستشعر خطي متكامل تمامًا ، يعتمد على تأثير القاعة. يحتوي هذا IC على عزل جهد 2.1 كيلو فولت RMS مع موصل تيار منخفض المقاومة.
مبدأ العمل
يكتشف مستشعر التيار التيار في سلك أو موصل ويولد إشارة تتناسب مع التيار المكتشف إما في شكل جهد تناظري أو خرج رقمي.
الاستشعار الحالي يتم بطريقتين - الاستشعار المباشر والاستشعار غير المباشر. في الاستشعار المباشر ، لاكتشاف التيار ، يُستخدم قانون أوم لقياس انخفاض الجهد الذي يحدث في السلك عندما يتدفق التيار خلاله.
يؤدي الموصل الحامل للتيار أيضًا إلى ظهور مجال مغناطيسي في محيطه. في الاستشعار غير المباشر ، يتم قياس التيار عن طريق حساب هذا المجال المغناطيسي بتطبيق أي منهما قانون فاراداي أو قانون أمبير. هنا اما أ محول أو مستشعر تأثير هول أو مستشعر التيار الليفي البصري لاستشعار المجال المغناطيسي.
يستخدم مستشعر التيار ACS712 طريقة الاستشعار غير المباشر لحساب التيار. لاستشعار البطانة الحالية ، يتم استخدام دائرة مستشعر القاعة منخفضة الإزاحة في هذا IC. يقع هذا المستشعر على سطح IC على مسار التوصيل النحاسي. عندما يتدفق التيار عبر مسار التوصيل النحاسي هذا ، فإنه يولد مجالًا مغناطيسيًا يتم استشعاره بواسطة مستشعر تأثير هول. يتم إنشاء جهد متناسب مع المجال المغناطيسي المستشعر بواسطة مستشعر Hall ، والذي يستخدم لقياس التيار.
يحدد قرب الإشارة المغناطيسية من مستشعر القاعة دقة الجهاز. كلما اقتربت الإشارة المغناطيسية من دقة أعلى. يتوفر مستشعر التيار ACS712 كحزمة SOIC8 صغيرة مثبتة على السطح. في هذا IC يتدفق التيار من Pin-1 و Pin-2 إلى Pin-3 و Pin-4. هذا يشكل مسار التوصيل حيث يتم استشعار التيار. تنفيذ هذا IC سهل للغاية.
يمكن استخدام ACS712 في التطبيقات التي تتطلب عزلًا كهربائيًا حيث يتم عزل أطراف مسار التوصيل كهربائيًا عن خيوط الدائرة المتكاملة. وبالتالي ، لا يتطلب هذا IC أي تقنيات عزل أخرى. يتطلب هذا IC جهد إمداد يبلغ 5 فولت. جهد الخرج يتناسب مع التيار المتردد أو التيار المستمر. يحتوي ACS712 على صفر تقريبًا التباطؤ المغناطيسي .
حيث يشكل Pin-1 إلى Pin-4 مسار التوصيل ، يكون Pin-5 هو دبوس إشارة الأرض. Pin-6 هو دبوس الفلتر الذي يستخدمه مكثف خارجي لضبط عرض النطاق الترددي. Pin-7 هو دبوس الإخراج التناظري. Pin-8 هو دبوس مزود الطاقة.
تطبيقات مستشعر التيار ACS712
يمكن أن يكتشف هذا IC كلاً من التيار المتردد والتيار المستمر ، لذلك لديه مجموعة واسعة من التطبيقات. يتم استخدام ACS712 في دوائر الكشف عن الذروة ، والدوائر لزيادة الكسب ، وتطبيق التصحيح لمحولات AtoD ، ومزلاج خطأ التيار الزائد ، وما إلى ذلك ... يتم استخدام دبوس المرشح الذي يوفره هذا IC للقضاء على تأثير التوهين في دوائر مقسم المقاوم.
يستخدم ACS712 في العديد من التطبيقات الصناعية والتجارية والاتصالات. هذا IC قابل للتطبيق على تطبيقات السيارات. يمكن العثور على بعض التطبيقات النموذجية لهذا IC في دوائر التحكم في المحرك ، للكشف عن الحمل وإدارته ، SMPS ، دائرة حماية خطأ التيار الزائد.
يمكن لهذا IC قياس التيار لأحمال الجهد العالي التي تعمل عند 230 فولت تيار متردد. لقراءة القيم ، يمكن ربطها بسهولة مع ADC لوحدة التحكم الدقيقة. ما هي قيمة جهد الخرج الذي يوفره ACS712 عند تطبيق تيار حمل DC عليه؟
